[发明专利]一种高适温性绝缘子及其制备装置

说明书

本发明公开了一种高适温性绝缘子及其制备装置，该高适温性绝缘子包括包括金属外壳、非金属介质和插针，其中：非金属介质设置于金属外壳内；金属外壳包覆于非金属介质的侧壁；插针贯穿设置于非金属介质内，插针的两端分别通过未包覆有金属外壳的非金属介质的两端伸出，插针的至少一端设置为扁头插针。本发明通过将绝缘子插针由直阵改造为扁头，由于绝缘子玻璃介质、铍青铜插针、微印基板和微印条带的热膨胀系数不同，在温度变化过快或温度过高时，在条带与插针的焊接区域会出现热应力，此热应力可由扁头插针的三角形弧线区域的变形得以释放，解决了目前绝缘子在温度变化率过大导致的条带发生断裂或者插针焊盘脱焊的技术问题。

技术领域

本发明涉及绝缘技术领域，尤其涉及到一种高适温性绝缘子及其制备装置。

背景技术

根据现行标准“微电子封装金属外壳玻璃绝缘子工艺技术要求”(标准号：SJ20403-2018)中对玻璃绝缘子的定义为：具有一定形状、强度的电子玻璃，是微电子封装金属外壳重要的组成配件，起着密封、绝缘等作用。这里描述的典型绝缘子代指即为用于微波或者射频领域的玻璃绝缘子或射频绝缘子，后简称为绝缘子。

此类绝缘子的典型特征如图1所示，一般结构体积较小，通常由金属外壳、非金属介质和插针三部分组成。典型绝缘子中的金属外壳通常由铝材等金属材料加工而成，非金属介质一般为玻璃材料，插针一般为铍青铜材料，三者通过烧结或压制等方式装配到一起。绝缘子大量应用于微波或者射频腔体对外输入输出，绝缘子保证了微波腔体的气密性，进而提高了整个微波器件的三防性能。绝缘子在市场上已属于成熟产品，根据不同的电气需求，形成了各个系列的绝缘子，比如西安金波公司的TL系列绝缘子。

图2所示为绝缘子的典型应用场景，绝缘子焊接到金属腔体上，金属腔体内放置微印电路，微印电路上表层为覆铜层(用于绘制微印电路图)，绝缘子插针悬空安装到微印电路覆铜条带上方，通过将插针焊接到微印条带上，实现微波信号导通到绝缘子，进而完成微波信号的输入输出。

绝缘子典型应用一般在温度区间-40℃到+120℃，温度的变化率不能过大，否则会出现由于绝缘子玻璃介质、金属腔体、基板、覆铜条带与插针之间的热膨胀系数不同而导致故障。如图3所示，典型故障为覆铜条带断裂或者焊接处脱焊，此类故障常发生在温度区间在120℃到220℃，或者在-40℃到+120℃内温度变化率过大时。通常条带、插针以及焊料的热膨胀系数相对于玻璃和基板的热膨胀系数大，从高温到低温冷却过剩中，条带和插针收缩幅度比玻璃与基板大，从而导致插针与条带焊接附件产生了拉应力，从而在几个温度变化后，条带发生断裂或者插针焊盘脱焊。

解决上述故障一般采取下述方法进行改善：

(1)加宽微印条带，从而加大条带与基板的附着力；

(2)微印条带与插针之间采用金带进行过渡；

(3)减少使用过程中的温度变化率。

在实际应用过程中，方法1受限于电气性能要求，通常由于电磁波波长限制不能扩大条带宽度；方法2，采用金带过渡后，特别在高频情况下，金带严重影响到电性能；方法3，环境使用条件通常为设计输入，不能按需控制。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种高适温性绝缘子及其制备装置，旨在解决目前绝缘子在温度变化率过大导致的条带发生断裂或者插针焊盘脱焊的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供一种高适温性绝缘子，所述高适温性绝缘子包括金属外壳、非金属介质和插针，其中：

所述非金属介质设置于所述金属外壳内；

所述金属外壳包覆于所述非金属介质的侧壁；

所述插针贯穿设置于所述非金属介质内，所述插针的两端分别通过未包覆有金属外壳的非金属介质的两端伸出，所述插针的至少一端设置为扁头插针。

可选的，所述扁头插针设有若干个弧形区段。